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用于构网型光伏系统的全状态虚拟振荡器控制以抵御太阳辐射与电网扰动
Full-State Virtual Oscillator Control for Grid-forming PVs to Endure Solar Radiation and Grid Disturbances
Zizhen Guo · Wenchuan Wu · Guannan Wu · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年11月
基于振荡器的电网形成（GFM）方法因其具备全局同步潜力而受到关注。然而，现有的可调度虚拟振荡器控制（dVOC）等方法属于二状态振荡器，无法平稳应对来自电源或电网的大扰动。本文提出一种全状态虚拟振荡器控制（fVOC）策略，该策略将频率和电压幅值作为从直流电压扩展而来的振荡器状态。理论分析和实验测试均表明，采用fVOC的GFM光伏（PV）系统能够有力抵御大扰动，并在因太阳辐照度波动、负载变化或短路故障导致直流母线功率失衡期间提供弹性电网支撑。本文推导了考虑一次动态特性的非线性模型，以阐明基于fVOC...
解读: 从阳光电源构网型逆变器业务角度看，这项全状态虚拟振荡器控制（fVOC）技术具有重要的战略价值。该技术通过将频率和电压幅值作为直流电压的扩展振荡状态，突破了现有dVOC两状态振荡器的局限性，这对我司高比例新能源接入场景下的电网稳定性支撑能力提升具有直接意义。 技术价值方面，fVOC能够平滑应对光照波...
一种用于增强并网型微电网可再生能源消纳的双向电氢系统分布式调度方法
A Distributed Dispatch of Bi-Directional Power and Hydrogen Systems for Enhancing the Renewable Energy Integration in Grid-Connected Microgrids
Longfei Li · Chenhui Lin · Ye Guo · Wenchuan Wu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
以可再生能源为主的电力系统转型对实现碳中和至关重要。集中式可再生能源通常构成并网型微电网，受限于与主网的功率交换能力，导致可再生能源利用率不足。随着氢能成为关键能源载体，电制氢技术被广泛用于缓解弃风弃光问题。本文提出一种考虑电解槽动态特性和氢燃料电池系统的双向电氢系统协同调度模型，并设计基于混合整数线性规划的改进交替方向乘子法（I-ADMM），实现可再生能源与氢能系统的分布式协调调度。数值仿真验证了该方法在提升经济性与减少可再生能源弃用方面的有效性。
解读: 该双向电氢系统分布式调度技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。I-ADMM分布式优化算法可集成至iSolarCloud云平台，实现光伏-储能-制氢多能源协调调度，提升可再生能源消纳率。电解槽动态特性建模为ST储能变流器与制氢设备的协同控制提供理论基础，优化功...
显式韧性评估模型用于具有任意保护与开关设备配置的配电系统
Explicit Resilience Assessment Model for Distribution Systems With Arbitrary Protection and Switching Equipment Configuration
Yaqi Sun · Wenchuan Wu · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月
近年来，极端事件引发的停电频发，严重损害配电网络。为此，提出了韧性概念以衡量配电系统在高影响低概率（HILP）事件中的性能。本文提出一种针对配电系统的显式韧性评估模型，通过明确建模描述从故障发生到系统恢复的全过程，充分考虑断路器、自动开关和手动开关等保护与开关设备的动作行为。基于该模型，进一步构建了计及维修资源约束并嵌入停电解列恢复顺序优化的显式韧性评估模型，并将其表述为混合整数线性规划（MILP）问题。通过对改进的IEEE 33节点和123节点系统进行仿真验证，证明了所提方法的有效性。
解读: 该配电系统韧性评估模型对阳光电源PowerTitan储能系统和ESS集成方案具有重要应用价值。模型中的保护与开关设备协调逻辑可直接应用于储能系统的故障隔离与快速恢复策略设计，优化ST系列储能变流器的孤岛检测与重合闸时序。其停电解列恢复顺序优化的MILP方法可嵌入iSolarCloud云平台，实现分布...
考虑气动相互作用的双阶段MPC风电场自动发电控制
Dual-Stage MPC-Based AGC for Wind Farm Considering Aerodynamic Interactions
Zishuo Huang · Wenchuan Wu · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月
风电场被鼓励提供自动发电控制（AGC）服务，但风机间的复杂气动相互作用增加了AGC控制难度。本文提出一种基于推力系数（主要通过变桨角调节）和偏航角控制动作的显式风速预测模型，并基于Navier-Stokes方程的数值实验验证其准确性。鉴于推力系数与偏航角调节涉及显著不同的时间尺度，设计了一种双阶段模型预测控制（MPC）策略。该策略以所提风速预测模型作为各风机风速的代理模型，第一阶段根据预测时刻风电场可用功率是否充足优化偏航角参考值；第二阶段协调控制各风机的推力系数与偏航角，以跟踪AGC功率指令并...
解读: 该双阶段MPC控制策略对阳光电源的风电储能系统具有重要参考价值。首先，文中提出的风速预测模型可优化ST系列储能变流器的功率调度算法，提升风储联合运行效率。其次，基于时间尺度分离的双阶段控制思路可应用于PowerTitan大型储能系统的多时间尺度功率控制，协调电池荷电状态管理(慢)与功率快速响应(快)...
用于缓解二次频率跌落的风力发电机频率控制协同策略：系数分配与退出技术
Cooperative Strategies for Frequency Control of Wind Turbines to Mitigate Secondary Frequency Dip: Coefficient Allocation and Exit Techniques
Zishuo Huang · Wenchuan Wu · Chenhui Lin · Zizhen Guo · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月
随着风电在电力系统中渗透率的提高，通过惯性和下垂控制使风电机组参与电网一次调频已得到验证。然而，在风电机组退出调频以恢复转速时，可能引发二次频率跌落（SFD）。本文提出一种协同控制策略以缓解SFD。首先建立包含同步机组与风电机组的系统频率响应模型，并构建风电转速动态预测模型。基于此优化风电场内各机组的下垂与惯性系数，在保证转速安全的前提下最小化总风能损耗，从而抑制SFD。进一步设计基于低通滤波器的平滑过渡策略，避免退出调频时有功功率突降。最后提出分阶段退出机制，防止大量机组同时退出导致功率骤减。...
解读: 该研究的协同频率控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和大型储能系统具有重要参考价值。文中提出的系数优化分配和平滑退出机制,可直接应用于储能系统的GFM控制算法优化,提升电网支撑能力。特别是基于低通滤波的平滑过渡方案,可用于改进PowerTitan系统的调频响应特性,避免功率突变。这些技术创新对完善阳...
联合机会约束经济调度中涉及频率相关逆变器控制与调节备用分配的协同优化
Joint Chance-constrained Economic Dispatch Involving Joint Optimization of Frequency-related Inverter Control and Regulation Reserve Allocation
Ye Tian1Zhengshuo Li1Wenchuan Wu2Miao Fan3 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45
高比例波动性基于逆变器的可再生能源接入使电力系统的不确定性与频率安全问题日益突出，亟需在经济调度中综合考虑不确定性及频率相关约束。现有研究较少协同优化逆变器快速调节控制参数（如虚拟惯量和下垂系数）与其他可调度资源以提升系统频率安全性与调度可靠性。本文提出一种联合机会约束经济调度模型，协同优化频率相关的逆变器控制、上下调备用及基点功率，以最小化总运行成本。模型综合考虑火电机组、可调度逆变器资源及储能，协调（虚拟）惯量、备用分配与基点功率，并采用联合机会约束保障系统可靠性。此外，针对传统样本平均近似...
解读: 该联合机会约束经济调度技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的虚拟惯量与下垂系数协同优化方法，可直接应用于阳光电源构网型GFM控制和虚拟同步机VSG技术的参数自适应调整，提升储能系统频率支撑能力。所提MSAA算法可集成到iSolarCloud云平...